CN108915310A - 移动式建筑工厂及其房屋建造的方法 - Google Patents

Abstract

一种移动式建筑工厂及其房屋建造的方法，属于建筑工程技术领域。移动式建筑工厂包括：自上料混凝土搅拌输送浇筑系统，用于对建筑原料进行预处理，自上料混凝土搅拌输送浇筑系统包括出料口，半成品从出料口输出；自动化成形输送系统包括浇筑头和成形输出口，浇筑头与出料口连接，自动化成形输送系统用于将半成品制成成品后由成形输出口输出；桁架式自提升转运安装系统，接收并放置自动化成形输送系统输出的成品，桁架式自提升转运安装系统可调节高度，并能够对接收的成品转运；转运系统，设置在自动化成形输送系统与桁架式自提升转运安装系统之间，用于转运成品；机械手装置，用于对桁架式自提升转运安装系统内放置的成品进行建筑安装操作。

Description

移动式建筑工厂及其房屋建造的方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体而言，涉及一种移动式建筑工厂及其房屋建造的方法。

背景技术

现有的工程建设主要通过以下建设方法：从建材厂或建材经销商购进红砖或者加气砖等、钢筋或钢管等结构性材料；采购水泥、河沙、卵石和钢筋等建筑材料，人工搅拌水泥和运输或者使用工厂预制好的墙体材料(如加气砖、墙体板和PC板)、结构柱、结构梁和钢结构梁柱，现场再用人力与机械相结合的方式施工。

目前大部分工地搬运机具还是人工在搬运，造成的损耗和产生的垃圾比较多，工人也感觉很吃力很累，安全事故时有发生；基础、柱、梁等转运安装一般也采用人工搬运安装，需要大量的劳工，施工精度和质量也难以保证；此外，还需要大量的脚手架、支撑构件、大型的施工专用运输安装设备，需要大型的生产厂房，生产建设投入很大。整体来说，现有的建设方式存在施工质量差、施工周期较长和建造综合成本高的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种移动式建筑工厂及房屋建造的方法，能够提高施工质量、缩短施工周期和降低建造综合成本。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例的一方面，提供一种移动式建筑工厂，包括：自上料混凝土搅拌输送浇筑系统，用于对建筑原料进行预处理，所述自上料混凝土搅拌输送浇筑系统包括出料口，预处理后的半成品从所述出料口输出，所述半成品包括轻质水泥浆、水泥砂浆和混凝土的至少一种；自动化成形输送系统，所述自动化成形输送系统包括浇筑头和成形输出口，所述浇筑头与所述出料口连接，所述自动化成形输送系统用于将半成品制成成品后由所述成形输出口输出，所述成品包括砌块、叠合板或网架板；桁架式自提升转运安装系统，接收并放置所述自动化成形输送系统输出的成品，所述桁架式自提升转运安装系统可通过桁架调节高度，并能够对接收的成品转运以改变放置位置，所述桁架式自提升转运安装系统还连接设置有机械手放置架；转运系统，设置在所述自动化成形输送系统的成形输出口与所述桁架式自提升转运安装系统之间，用于对所述成品进行转运；机械手装置，设置于所述机械手放置架上，用于对所述桁架式自提升转运安装系统内放置的成品进行建筑安装操作。

进一步地，所述自上料混凝土搅拌输送浇筑系统底部设有滚轮。

进一步地，所述转运系统包括相互配合的竖直转运子系统和水平转运子系统。

进一步地，所述机械手装置包括开槽机械手、混凝土浇筑及整平系统、切割机械手、焊接机械手、砌块或墙板安装机械手、梁柱保护层涂抹装置和纳米涂层机械手的至少一种。

进一步地，所述自动化成形输送系统还包括钢骨架和设置于所述钢骨架上的成形架、设置于所述成形架上的输送装置，所述钢骨架为框架式结构，所述浇筑头设置于所述成形架上。

进一步地，所述框架式结构的底部竖直设置有伸缩杆，用于调节所述框架式结构的设置高度。

进一步地，所述成形架在所述钢骨架上设置有多个，且多个所述成形架之间相互平行。

本发明实施例的另一方面，提供一种使用上述任一项的移动式建筑工厂进行房屋建造的方法，包括：自上料混凝土搅拌输送浇筑系统接收建筑原料，并对建筑原料进行预处理，输出半成品，其中，所述半成品包括轻质水泥浆、水泥砂浆和混凝土的至少一种；自动化成形输送系统接收所述半成品，并对所述半成品进行成形操作，输出成品，其中，所述成品包括砌块或叠合板；转运系统将所述成品由所述自动化成形输送系统转运至桁架式自提升转运安装系统；所述桁架式自提升转运安装系统接收所述成品并放置至第一预设位置；机械手装置对所述桁架式自提升转运安装系统内放置的成品进行建筑安装操作。

进一步地，在所述桁架式自提升转运安装系统接收所述成品并放置至第一预设位置之后，所述方法还包括：所述桁架式自提升转运安装系统将所述成品由第一预设位置转运至第二预设位置。

进一步地，所述移动式建筑工厂包括伸缩杆，在所述自动化成形输送系统接收所述半成品，并对所述半成品进行成形操作，输出成品，所述方法还包括：调节所述伸缩杆的长度，使成形架的高度与所述出料口高度对应。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的一种移动式建筑工厂，通过自上料混凝土搅拌输送浇筑系统对建筑原料进行预处理，制成半成品，将半成品输出至自动化成形输送系统，自动化成形输送系统将半成品制成成品，通过转运系统转运至桁架式自提升转运安装系统，桁架式自提升转运安装系统上设置机械手放置架，机械手装置设置在机械手放置架上，用于对成品进行建筑安装操作。本发明实施例的移动式建筑工厂可以对建筑原料进行预处理、成形和安装，在提高施工的质量、缩短施工的周期的同时，减少了在施工过程中的人力和物力，降低了建造综合成本。

本发明实施例提供的使用上述的移动式建筑工厂进行房屋建造的方法，能够提高施工质量、缩短施工周期和降低建造综合成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的移动式建筑工厂的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的自上料混凝土搅拌输送浇筑系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的自动化成形输送系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的房屋建造的方法的流程图之一；

图5为本发明实施例提供的房屋建造的方法的流程图之二；

图6为本发明实施例提供的房屋建造的方法的流程图之三。

图标：100-移动式建筑工厂；110-自上料混凝土搅拌输送浇筑系统；111-出料口；112-上料管；113-出料管；114-电机组；115-滚轮；120-自动化成形输送系统；121-浇筑头；122-成形输出口；123-钢骨架；124-成形架；125-输送装置；126-伸缩杆；130-桁架式自提升转运安装系统；131-机械手放置架；132-建筑台；140-转运系统；150-机械手装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1，本发明实施例提供一种移动式建筑工厂100，包括自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110、自动化成形输送系统120、桁架式自提升转运安装系统130、转运系统140和机械手装置150。其中，自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110用于对建筑原料进行预处理，自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110包括出料口111，预处理后的半成品从出料口111输出，半成品包括轻质水泥浆、水泥砂浆和混凝土的至少一种；自动化成形输送系统120包括浇筑头121和成形输出口122，浇筑头121与出料口111连接，自动化成形输送系统120用于将半成品制成成品后由成形输出口122输出，成品包括砌块、叠合板或网架板；桁架式自提升转运安装系统130接收并放置自动化成形输送系统120输出的成品，桁架式自提升转运安装系统130可通过桁架调节高度，并能够对接收的成品转运以改变放置位置，桁架式自提升转运安装系统130还连接设置有机械手放置架131；转运系统140设置在自动化成形输送系统120的成形输出口122与桁架式自提升转运安装系统130之间，用于对成品进行转运；机械手装置150设置于机械手放置架131上，用于对桁架式自提升转运安装系统130内放置的成品进行建筑安装操作。

需要说明的是，第一，自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110用于对建筑原料进行预处理并输出，具体的，如图2所示，自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110包括上料管112、出料管113和电机组114等，带包装的建筑原料从上料管112进入，自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110对建筑原料进行拆包装、搅拌或发泡等处理，从出料管113输出。其中，建筑原料包括水泥、河沙和石子。

第二，自动化成形输送系统120中的浇筑头121和出料口111之间为可拆卸连接，在施工过程中，将两者连接起来使用，施工结束后，可以将两者拆开，以便分别进行转移和运输。

第三，桁架式自提升转运安装系统130包括建筑台132，建筑台132与机械手放置架131在同一个平面上，当建设楼层变化时，可通过自提升系统将建筑台132和机械手放置架131提升至正在建设的楼层，进行该楼层的墙体等的安装。

第四，转运系统140用于对成品进行转运，具体的，转运系统140接收从成形输出口122输出的成品，通过内部的转运系统140转运至桁架式自提升转运安装系统130。需要说明的是，转运系统140、自动化成形输送系统120和桁架式自提升转运安装系统130三者之间并无连接，且三者之间的设置距离只要保证成品可以将自动化成形输送系统120输出的成品输出至转运系统140，紧接着转运至桁架式自提升转运安装系统130即可。

第五，建筑安装操作包括：墙体安装、墙体开槽预埋水电管、墙体喷涂保护层等。

第六，本发明实施例提供的移动式建筑工厂100还包括动力系统，但是对动力系统不作具体限定，例如，可以采用液压系统、电动系统、气动系统或者综合动力系统。

第七，自动化成形输送系统120可通过车载工具转运至建筑工地现场进行半成品的成形操作，这样一来，无需开办工厂，节省了购买土地、建设厂房、场内工人及办公管理人员的成本，降低了成品的运输费用，节约了资源。

第八，桁架式自提升转运安装系统130，通过桁架导轨来控制建设楼层的高度尺寸和砌块、叠合板或网架板放置的位置，可以保证楼层的高度、砌块、叠合板、网架板之间的距离的精度。此外，整个转运和安装的过程不需要人工搬运操作，减轻了人员的劳动强度，提高了建筑施工的安全。

第九，本发明实施例提供的移动式建筑工厂100通过设置桁架式自提升转运安装系统130，使得在进行建筑施工的过程中，无需搭建脚手架等防护措施，从而降低了施工成本。

第十，本发明实施例提供的移动式建筑工厂100不限于对上述的成品进行转运、放置和安装，还可以对楼板、梁柱等其它建筑物料进行转运、放置和安装，具体的，可以预先将其它建筑物料放置在转运系统140上，并由转运系统140转运至桁架式自提升转运安装系统130上，再由放置在机械手放置架131上的机械手装置150对其它建筑物料进行安装操作。

本发明实施例提供的一种移动式建筑工厂100，通过自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110对建筑原料进行预处理，制成半成品，将半成品输出至自动化成形输送系统120，自动化成形输送系统120将半成品制成成品，通过转运系统140转运至桁架式自提升转运安装系统130，桁架式自提升转运安装系统130上设置机械手放置架131，机械手装置150设置在机械手放置架131上，用于对成品进行建筑安装操作。本发明实施例的移动式建筑工厂100可以对建筑原料进行预处理、成形和安装，在提高施工的质量、缩短施工的周期的同时，减少了在施工过程中的人力和物力，降低建造综合成本。

可选的，请参照图2，自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110底部设有滚轮115。

当自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110需要变换位置时，操作人员可以推动自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110，使滚轮115沿着地面滚动，带动自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110移动至施工的位置。这样一来，自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110的移动非常方便，不需要人员搬运，省时省力。

可选的，转运系统140包括相互配合的竖直转运子系统(图中未示出)和水平转运子系统(图中未示出)。

需要说明的是，第一，本发明对转运系统140的具体结构形式不作具体限定，例如，可以是导轨式结构，还可以是机械手系统。第二，竖直转运子系统指的是转运方向为竖直方向，水平转运子系统指的是转运方向为水平方向。

进一步的，机械手装置150包括开槽机械手、混凝土浇筑及整平系统、切割机械手、焊接机械手、砌块或墙板安装机械手、梁柱保护层涂抹装置和纳米涂层机械手的至少一种。

需要说明的是，第一，开槽机械手用于对墙体进行开槽，预埋水电管；混凝土浇筑及整平系统用于对梁柱底进行混凝土浇筑；砌块或墙板安装机械手，用于将制作好的砌块或墙体成品安装；梁柱保护层涂抹装置用于对安装好的墙体或砌块涂抹保护层。机械手装置150可以根据实际建筑施工的具体需要，进行对应功能机械装置的组合搭配使用。本发明实施例中对于机械手装置150的使用类型、设置数量以及相互搭配的位置关系不做具体限定。

第二，本发明实施例提供的机械手装置150不限于上述列出的机械手，还包括其他建筑安装操作中使用到的机械手。

可选的，请参照图3，自动化成形输送系统120还包括钢骨架123、设置于钢骨架123上的成形架124和设置于成形架124上的输送装置125，钢骨架123为框架式结构，浇筑头121设置于成形架124上。

需要说明的是，本发明实施例对输送装置125的具体结构形式不作具体限定，例如，可以是传送带，还可以是滚筒式输送装置125等。

可选的，请参照图3，框架式结构的底部竖直设置有伸缩杆126，用于调节框架式结构的设置高度。

这样一来，使得设置于框架式结构上的成形架124的设置高度可以调节，以适应自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110的出料口111的位置；此外，当使用车载平台运输自动化成形输送系统120时，可以通过调节伸缩杆126的长度来调节整体自动化成形输送系统120的高度，以满足一般运输高度的要求。

可选的，请参照图3，成形架124在钢骨架123上设置有多个，且多个成形架124之间相互平行。

因为半成品到成品的加工制造过程需要一定的时间，采用上述的结构使得其中任意一层的成形架124在浇筑完成且成形的过程中，可以通过调节伸缩杆126的长度，以调节另外一层成形架124的高度并使该层成形架124的高度与出料口111相匹配，自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110可以持续浇筑，而自动化成形输送系统120将已经成形好的成品从成形输出口122持续输送出去。此外，多个成形架124之间相互平行，也就是输送装置125相互平行，所有输送装置125朝相同的方向输送成品，保证了各层成形架124的输出位置相对应。

请参照图4，本发明实施例的另一方面，提供一种使用上述任一项的移动式建筑工厂100进行房屋建造的方法，包括：

S100、自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110接收建筑原料，并对建筑原料进行预处理，输出半成品，其中，所述半成品包括轻质水泥浆、水泥砂浆和混凝土的至少一种。

S110、自动化成形输送系统120接收半成品，并对半成品进行成形操作，输出成品，其中，成品包括砌块或叠合板。

S120、转运系统140将成品由自动化成形输送系统120转运至桁架式自提升转运安装系统130。

S130、桁架式自提升转运安装系统130接收成品并放置至第一预设位置。

S140、机械手装置150对桁架式自提升转运安装系统130内放置的成品进行建筑安装操作。

具体的，在自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110对建筑原料进行预处理时，可以直接将带包装的建筑原料从放在上料管112入口处，该自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110带有弧形拆包刀，可以在建筑原料进入上料管112后进行拆包装的操作，拆除包装后的建筑原料从上料管112进入自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110进行预处理。

需要说明的是，第一，成品从浇筑头121进入成形架124，进行成形操作，成形好的成品通过输送装置125输送至转运系统140。成形架124设置为多个，多个成形架124可以同时进行成形操作。

第二，当转运系统140接收到从成形输出口122输出的成品后，先进行竖直方向上的移动，再进行水平方向上的移动，将成品转运至建筑台132；或者也可以先进行水平方向上的移动，再进行竖直方向上的移动。

第三，桁架式自提升转运安装系统130的建筑台132在正在建设的楼层高度处，接收到的成品通过内部的水平轨道转运至第一预设位置，第一预设位置为存储的位置，将待安装的成品都放置在该第一预设位置处。

第四，机械手装置150对成品进行建筑安装操作具体包括：安装调试机械手装置150；使用砌块或墙板安装机械手进行墙体的安装；使用开槽机械手对已安装好的墙体进行开槽预埋水电管的处理；使用纳米涂层机械手将已完工部分进行纳米涂层喷涂处理；拆除机械手装置150。

可选的，请参照图5，在桁架式自提升转运安装系统130接收成品并放置至第一预设位置之后，房屋建造的方法还包括：

S200、桁架式自提升转运安装系统130将成品由第一预设位置转运至第二预设位置。

需要说明的是，第二预设位置为墙体安装的位置，在安装墙体前，先使用吊装机械手或者吊装器具将成品从第一预设位置转运至第二预设位置处，等待墙体的安装操作。此外，本发明中，对于步骤S200的循环工作次数不进行限定，即，步骤S200可以重复操作，以将成品在桁架式自提升转运安装系统130内的设置位置进行多次改变。

可选的，请参照图6，在自动化成形输送系统120接收半成品，并对半成品进行成形操作，输出成品，房屋建造的方法还包括：

S300、调节伸缩杆126的长度，使成形架124的高度与出料口111高度一致。

这样一来，使得设置于钢骨架123上的成形架124的高度可以调节，以适应自上料混凝土搅拌输送浇筑系统110的出料口111的位置。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种移动式建筑工厂，其特征在于，包括：

自上料混凝土搅拌输送浇筑系统，用于对建筑原料进行预处理，所述自上料混凝土搅拌输送浇筑系统包括出料口，预处理后的半成品从所述出料口输出，所述半成品包括轻质水泥浆、水泥砂浆和混凝土的至少一种；

自动化成形输送系统，所述自动化成形输送系统包括浇筑头和成形输出口，所述浇筑头与所述出料口连接，所述自动化成形输送系统用于将半成品制成成品后由所述成形输出口输出，所述成品包括砌块、叠合板或网架板；

桁架式自提升转运安装系统，接收并放置所述自动化成形输送系统输出的成品，所述桁架式自提升转运安装系统可通过桁架调节高度，并能够对接收的成品转运以改变放置位置，所述桁架式自提升转运安装系统还连接设置有机械手放置架；

转运系统，设置在所述自动化成形输送系统的成形输出口与所述桁架式自提升转运安装系统之间，用于对所述成品进行转运；

机械手装置，设置于所述机械手放置架上，用于对所述桁架式自提升转运安装系统内放置的成品进行建筑安装操作。

2.如权利要求1所述的移动式建筑工厂，其特征在于，所述自上料混凝土搅拌输送浇筑系统底部设有滚轮。

3.如权利要求1所述的移动式建筑工厂，其特征在于，所述转运系统包括相互配合的竖直转运子系统和水平转运子系统。

4.如权利要求1所述的移动式建筑工厂，其特征在于，所述机械手装置包括开槽机械手、混凝土浇筑及整平系统、切割机械手、焊接机械手、砌块或墙板安装机械手、梁柱保护层涂抹装置和纳米涂层机械手的至少一种。

5.如权利要求1所述的移动式建筑工厂，其特征在于，所述自动化成形输送系统还包括钢骨架、设置于所述钢骨架上的成形架和设置于所述成形架上的输送装置，所述钢骨架为框架式结构，所述浇筑头设置于所述成形架上。

6.如权利要求5所述的移动式建筑工厂，其特征在于，所述框架式结构的底部竖直设置有伸缩杆，用于所述调节框架式结构的设置高度。

7.如权利要求5所述的移动式建筑工厂，其特征在于，所述成形架在所述钢骨架上设置有多个，且多个所述成形架之间相互平行。

8.一种使用如权利要求1-7任一项的移动式建筑工厂进行房屋建造的方法，其特征在于，包括：

自上料混凝土搅拌输送浇筑系统接收建筑原料，并对建筑原料进行预处理，输出半成品，其中，所述半成品包括轻质水泥浆、水泥砂浆和混凝土的至少一种；

自动化成形输送系统接收所述半成品，并对所述半成品进行成形操作，输出成品，其中，所述成品包括砌块或叠合板；

转运系统将所述成品由所述自动化成形输送系统转运至桁架式自提升转运安装系统；

所述桁架式自提升转运安装系统接收所述成品并放置至第一预设位置；

机械手装置对所述桁架式自提升转运安装系统内放置的成品进行建筑安装操作。

9.如权利要求8所述的房屋建造的方法，其特征在于，在所述桁架式自提升转运安装系统接收所述成品并放置至第一预设位置之后，所述方法还包括：

所述桁架式自提升转运安装系统将所述成品由第一预设位置转运至第二预设位置。

10.如权利要求8所述的房屋建造的方法，其特征在于，所述移动式建筑工厂包括伸缩杆，在所述自动化成形输送系统接收所述半成品，并对所述半成品进行成形操作，输出成品之前，所述方法还包括：

调节所述伸缩杆的长度，使成形架的高度与所述出料口高度对应。